資源簡介 中小學教育資源及組卷應用平臺氣體的制取與凈化一、氣體發(fā)生裝置的選擇(1)選擇依據(jù):反應物的狀態(tài)(固體或者液體)和反應條件(是否需要加熱)。(2)常見裝置裝置類型 固體加熱型 固液常溫型裝置圖反應 實例 加熱高錳酸鉀制取氧氣(試管口塞一團棉花);氯酸鉀和二氧化錳混合加熱制取氧氣 過氧化氫和二氧化錳混合制取氧氣;石灰石(或大理石)與稀鹽酸制取二氧化碳;鋅與稀硫酸制取氫氣(3)裝置評價(常見的固液常溫型發(fā)生裝置比較)裝置圖裝置特點 裝置簡單,可制取較少量氣體 可隨時添加液體,制取較多量氣體 可連續(xù)制取并能控制反應速率 可連續(xù)制取并能控制液體滴加速度和量 可控制反應的發(fā)生和停止例1.化學實驗是進行科學探究的重要方式。(1)規(guī)范操作,關(guān)注安全!下列實驗操作或應變處理正確的是 (填字母代號)。a.向燃著的酒精燈內(nèi)添加酒精 b.沒有檢驗氫氣純度,直接點燃c.有手直接取用氫氧化鈉 d.用濕抹布撲蓋實驗臺上的酒精失火(2)小華同學通過微信公眾號“勝哥課程”觀看了《氧氣的制取和性質(zhì)》實驗視頻對相關(guān)知識有了深刻的理解。下圖是實驗室制取氣體的常用裝置。①實驗室用KMnO4制取O2應選用的一套裝置為 (填字母代號);該反應的化學方程式為 。②C中反應的化學方程式為 。③B或C裝置均可作制取CO2、H2的發(fā)生裝置,B的優(yōu)點是能控制反應的發(fā)生和停止,請簡述使B裝置中反應停止的原理 。④若將C、D連接,C中產(chǎn)生的氣體并不能使D中的溶液變渾濁,這是為什么 ?⑤若要制取一瓶較為純凈、干燥的CO2所選用的導管接口從左到右的正確連接順序為:a接 、 接 、 接 。(3)將32.8g氯酸鉀和二氧化錳的固體混合物裝入試管中加熱,待反應完全后,將試管冷卻,稱量,得到23.2g固體物質(zhì)。請計算原固體混合物中氯酸鉀的質(zhì)量。【答案】(1)d(2)A和G;;;當用彈簧夾夾住膠皮管時,產(chǎn)生的氣體使裝置內(nèi)壓強增大,液體被壓回到長頸漏斗中,與固體反應物脫離,反應即停止;濃鹽酸易揮發(fā),使CO2中混有HCl,不能生成CaCO3沉淀;g;f;e;d;h(3)解:設(shè)原固體混合物中氯酸鉀的質(zhì)量為x。答:原固體混合物中氯酸鉀的質(zhì)量為24.5g。【知識點】實驗室常見的儀器及使用;氣體反應裝置的選取;氣體的凈化;氧氣的實驗室制法;二氧化碳的實驗室制法【解析】【解答】(1)a、不能向燃著的酒精燈內(nèi)添加酒精,以免失火。a答案錯誤;b、沒有檢驗氫氣純度,直接點燃氫氣可能引起爆炸。b答案錯誤;c、氫氧化鈉具有強腐蝕性,不能直接用手接觸。c答案錯誤;d、酒精不慎失火,立即用濕抹布蓋撲。d答案正確;故答案為:d。(2)①高錳酸鉀制氧氣的發(fā)生裝置為固固加熱型的裝置,收集裝置選用向上排空氣法,實驗室用KMnO4制取O2應選用的一套裝置為A和G ;② C中是碳酸鈣與鹽酸發(fā)生的反應;③B裝置中反應停止的原:用彈簧夾夾住膠皮管時,產(chǎn)生的氣體使裝置內(nèi)壓強增大,液體被壓回到長頸漏斗中,與固體反應物脫離,反應即停止;④ C中所用藥品為濃鹽酸,濃鹽酸易揮發(fā),制得的二氧化碳中混有氯化氫氣體,所以D中澄清的石灰水不會變渾濁;⑤要制取一瓶較為純凈、干燥的CO2所選用的導管接口從左到右的正確連接順:C中制出的氣體先通過F裝置除去氯化氫,a口接g口;除去氯化氫后再通過E裝置干燥二氧化碳氣體,f口接e口;最后用向上排空氣法收集,d口接h口;(3)根據(jù)質(zhì)量守恒定律,制得氧氣的質(zhì)量=32.8g-23.2g=9.6g,將制得的氧氣代入方程式中,可以計算原固體混合物中氯酸鉀的質(zhì)量。【分析】(1)根據(jù)酒精燈的使用方法分析;(2)根據(jù)實驗室用高錳酸鉀制氧,石灰石和稀鹽酸制二氧化碳分析;(3)根據(jù)質(zhì)量守恒定律分析氧氣的質(zhì)量,再根據(jù)氧氣的質(zhì)量計算氯酸鉀的質(zhì)量。1.小華通過微信公眾號“勝哥課程”掌握了許多化學知識,對化學產(chǎn)生了濃厚的興趣。結(jié)合如圖回答問題。(1)儀器名稱: 。(2)用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣,可選用發(fā)生裝置 選填序號和組合,反應的化學方程式為 。(3)用如圖裝置制取并驗證相關(guān)性質(zhì)。裝置中發(fā)生反應的化學方程式為 。裝置的反應正在進行時關(guān)閉和,則中出現(xiàn)的現(xiàn)象是 。關(guān)閉,打開,裝置中溶液變紅;關(guān)閉打開,裝置中溶液變紅。將變紅的兩溶液加熱相同時間,裝置中溶液變成紫色,而裝置中溶液仍顯紅色。I.裝置中溶液仍顯紅色的原因是 。【答案】(1)鐵架臺(2)A;(3);固液分離,反應停止;二氧化碳中混有氯化氫氣體【知識點】實驗室常見的儀器及使用;氣體的凈化;氧氣的實驗室制法;二氧化碳的實驗室制法;氣體制取裝置的探究【解析】【解答】(1)儀器a名稱是鐵架臺;(2)氯酸鉀在加熱和二氧化錳的催化作用下,生成氯化鉀和氧氣;根據(jù)反應物的狀態(tài)和反應條件,可選擇A為發(fā)生裝置;(3)石灰石與稀鹽酸反應生成氯化鈣,水,二氧化碳;裝置的反應正在進行時關(guān)閉和,會使U型管內(nèi)氣壓變大,將液體倒壓回長頸漏斗,固體液體分離反應停止;關(guān)閉,打開,裝置中溶液變紅,將變紅的溶液加熱,裝置中溶液仍顯紅色,說明制得的氣體中混有氯化氫氣體;關(guān)閉打開,裝置中溶液變紅,通過H裝置和I裝置,已經(jīng)除凈氯化氫氣體,裝置中溶液變紅,是因為二氧化碳與水反應生成碳酸,碳酸使紫色石蕊溶液變紅,將變紅的溶液加熱,裝置中溶液變成紫色,是因為碳酸分解又生成了水和二氧化碳。【分析】(1)根據(jù)常用儀器分析;(2)根據(jù)氯酸鉀制氧氣分析;(3)根據(jù)實驗室制取二氧化碳,凈化二氧化碳分析。2.小華同學通過微信公眾號“勝哥課程”觀看了《氧氣的制取和性質(zhì)》實驗視頻對相關(guān)知識有了深刻的理解。(1)化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科,學習化學離不開實驗以及實驗裝置的改進,結(jié)合實際回答問題。①儀器a的名稱是 。②“勝哥”要用高錳酸鉀制取較純凈的氧氣,選擇了A和E裝置來制取,A裝置里面發(fā)生反應的化學方程式為 。“勝哥”在收集氧氣的時候發(fā)現(xiàn)水槽里的水變紅了,可能的原因 ;除此之外我們還可以用雙氧水來制備氧氣,這時候“勝哥”選擇的是B裝置作為發(fā)生裝置,B裝置相對F裝置的優(yōu)點是 ;“勝哥”想準確測量生產(chǎn)氧氣的體積,如果是用G圖來測量生成氣體的體積,請你幫小明把方框中的“導氣管”補畫完整 。③氨氣(NH3)是一種能溶于水,具有刺激性氣味,密度小于空氣的氣體。實驗室可以用氯化銨固體[NH4Cl]與熟石灰[Ca(OH)2]混合加熱制取氨氣。你根據(jù)上面的裝置選擇制取氨氣的發(fā)生裝置和收集裝置是 (填字母)。(2)用傳感器探究蠟燭的燃燒。讓蠟燭在充滿空氣的密閉集氣瓶內(nèi)燃燒,稍后熄滅,同時用氧氣傳感器采集瓶內(nèi)氧氣濃度變化的數(shù)據(jù),如下圖所示。分析該實驗,回答下列問題:①當氧氣濃度變?yōu)椤? %時蠟燭不再燃燒。②蠟燭熄滅后集氣瓶中含量最多的氣體是 。【答案】(1)錐形瓶;;試管口沒有塞一小團棉花,高錳酸鉀通過導管進入水槽;可以控制反應速率;;AD(2)15.3;氮氣(或N2)【知識點】實驗室常見的儀器及使用;空氣的組成;氧氣的實驗室制法;實驗操作注意事項的探究;化學實驗方案設(shè)計與評價【解析】【解答】(1)①根據(jù)圖像可知,a儀器為錐形瓶,故答案為:錐形瓶;②第一個空,高錳酸鉀制取氧氣的化學方程式為:;第二個空,水槽里的水變紅說明高錳酸鉀進入水槽,所以在試管口沒有塞一團棉花,高錳酸鉀通過導管進入水槽,故答案為:試管口沒有塞一小團棉花,高錳酸鉀通過導管進入水槽;第三個空,因為B、C裝置之間的不同點是B裝置是分液漏斗,C裝置是長頸漏斗,分液漏斗可以控制反應的速率,故答案為: 可以控制反應速率 ;第三個空,測量生成的氧氣的體積,我們可以看成用排水法收集氧氣,那么氧氣應該從短管進長管出,故答案為:③根據(jù)氨氣的反應原理和氨氣的溶解性和氨氣的密度與空氣的比較,所以我們選擇的發(fā)生裝置是固固加熱型,收集裝置選擇向下排空氣法,故答案為:A、D;(2)①根據(jù)圖像,在氧氣為15.3%之后,氧氣的含量不再變化,故答案為:15.3;②因為空氣中氮氣的含量最多,所以當蠟燭熄滅后,含量最多的氣體為氮氣,故答案為:氮氣(或N2)【分析】(1)①對實驗裝置儀器的名稱進行分析;②對氧氣制備的化學方程式、實驗注意事項、實驗儀器的改進和氣體收集裝置的選取進行分析;③對實驗裝置的選取進行分析;(2)①對圖像信息處理進行分析;②對空氣的氣體組成進行分析。3.(2024九上·八步期末)某化學興趣小組利用下圖裝置探究制取氣體的原理、方法及性質(zhì)。結(jié)合裝置圖,回答下列問題:(1)寫出圖中標號儀器的名稱:a ,b 。(2)實驗室常用氯酸鉀固體與二氧化錳固體共熱來制取氧氣,應選擇的制取裝置是 (填上圖字母),發(fā)生的反應方程式 。(3)該小組設(shè)計了如圖所示的實驗裝置,既可用于制取氣體,又可用于探究物質(zhì)性質(zhì),①當打開K1、關(guān)閉K2時,利用Ⅰ和Ⅱ裝置,可進行的實驗是 (填字母),并解釋原因 。a.大理石與稀鹽酸反應制取二氧化碳;b.鋅與稀硫酸反應制取氫氣②當打開K2、關(guān)閉K1時,可以利用Ⅰ和Ⅱ裝置制得二氧化碳并驗證其性質(zhì)。若Ⅲ裝置燒杯盛放的是紫色的石蕊試液,可觀察到紫色的石蕊試液變紅色,原因是(用方程式表示) 。【答案】(1)長頸漏斗;錐形瓶(2)AC或AE;2KClO32KCl+3O2↑(3)b;H2密度比空氣小;H2O+CO2=H2CO3【知識點】實驗室常見的儀器及使用;氧氣的實驗室制法;氧氣的收集方法;二氧化碳的化學性質(zhì);二氧化碳的實驗室制法【解析】【解答】(1)儀器a為長頸漏斗,b為錐形瓶。(2) 實驗室常用氯酸鉀固體與二氧化錳固體共熱來制取氧氣,應選擇固體加熱型發(fā)生裝置,即A,氧氣密度比空氣大,不易溶于水,應選擇C或E收集。氯酸鉀在二氧化錳催化作用下受熱分解生成氯化鉀和氧氣,方程式為2KClO32KCl+3O2↑ 。(3) ① 大理石與稀鹽酸反應制取二氧化碳,收集二氧化碳時需長導管進氣,a錯誤;鋅與硫酸反應制氫氣,采用因液常溫型發(fā)生裝置,氫氣密度小于空氣,短導管進氣,b正確。 ② 燒杯中紫色石蕊試液變紅,是由于二氧化碳與水反應生成碳酸,方程式為 H2O+CO2=H2CO3 。【分析】(1)根據(jù)常用儀器名稱分析;(2)根據(jù)反應物狀態(tài)及反應條件選擇發(fā)生裝置,由氣體密度和溶解性選擇收集裝置,氯酸鉀在二氧化錳催化作用下受熱分解生成氯化鉀和氧氣分析;(3)根據(jù)二氧化碳和氫氣的密度確定收集方法,二氧化碳與水反應生成碳酸分析。二、氣體收集裝置的選取(1)選擇依據(jù):氣體的溶解性、能否與水反應、密度、是否有毒性、能否與空氣中的某成分發(fā)生化學反應等。(2)常見裝置收集方法 向上排空氣法 向下排空氣法 排水法裝置圖氣體性質(zhì) 密度比空氣①_____,不與空氣中的成分發(fā)生反應 密度比空氣②______,不與空氣中的成分發(fā)生反應 不溶于水或難溶于水(不與水反應)典型 氣體 CO2、O2等 H2、NH3、CH4等 H2、O2、CO、CH4等注意 事項 導管伸到集氣瓶的底部,防止收集的氣體不純 應等到氣泡連續(xù)均勻地放出后再收集氣體,否則收集到的氣體不純;排水法收集到的氣體純度高,但不干燥。例2.(2024九上·江油期末)請結(jié)合下列常用實驗裝置,回答有關(guān)問題:(1)寫出①的儀器名稱 。(2)實驗室用一種固體純凈物制備并且收集一瓶較純凈的氧氣,所選擇的裝置組合是 。反應的化學方程式為 。(3)與裝置B相比,裝置C的優(yōu)點是 ;為了解裝置具有該優(yōu)點的原因,他們在裝置C中連接壓強傳感器(如圖I),從而測定實驗中試管內(nèi)氣體壓強變化的情況(如圖J)。下列說法正確的是 。①ab段試管中液面逐漸上升②bc段石灰石與稀鹽酸脫離接觸③c點對應的操作是打開彈簧夾(4)若用G裝置收集二氧化碳,則應在 (填“m”或“n”)端驗滿。(5)H中觀察到的實驗現(xiàn)象是下層蠟燭先熄滅,上層蠟燭后熄滅,說明二氧化碳具有的化學性質(zhì)是 。【答案】(1)水槽(2)AF;(3)可以控制反應的發(fā)生和停止;②③(4)n(5)不燃燒,也不支持燃燒【知識點】實驗室常見的儀器及使用;常用氣體的收集方法;氧氣的實驗室制法;二氧化碳的物理性質(zhì);二氧化碳的化學性質(zhì);氣體制取裝置的探究【解析】【解答】(1)由圖示可知儀器 ① 的名稱是水槽;故答案為:水槽;(2)實驗室可以用加熱高錳酸鉀、加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物、常溫分解二氧化錳和過氧化氫溶液混合物制取氧氣,所以實驗室用一種固體純凈物制取氧氣,選擇的藥品是高錳酸鉀,反應物是固體,反應條件是加熱,所以發(fā)生裝置選擇A,要收集比較純凈的氧氣,需要用排水法收集,所以收集裝置選擇F, 所選擇的裝置組合是AF, 加熱高錳酸鉀生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣,其反應的化學方程式為: ;故答案為:AF ; ;(3)裝置C把塊狀固體放在帶小孔的隔板上,液體從長頸漏斗注入,液體超過隔板高度,與隔板上的固體發(fā)生反應,產(chǎn)生氣體,當關(guān)閉彈簧夾時,反應產(chǎn)生的氣體大量聚集在試管內(nèi),導致試管內(nèi)壓強增大,將液體壓回長頸漏斗,液面下降至隔板以下,固液分離,反應停止,當打開彈簧夾時,固液接觸,反應又發(fā)生,所以該裝置的優(yōu)點是可隨時控制反應的發(fā)生和停止 ;①由J圖可知ab段壓強增大,試管內(nèi)液面下降,長頸漏斗內(nèi)液面上升,故①錯誤;②bc段壓強不變,說明液體被壓回長頸漏斗,石灰石與稀鹽酸脫離,反應停止,沒有氣體生成,壓強不變,故②正確;③c點之后壓強下降,說明c點的操作是打開彈簧夾,故③正確;故答案為:可以控制反應的發(fā)生和停止 ;②③;(4)二氧化碳密度比空氣大,應該從長的導管通入,即m端通入,空氣從短的導管口,即n排出,驗滿時應該把燃著的木條放在n導管口,若木條熄滅證明已滿;故答案為:n ;(5) H中觀察到的實驗現(xiàn)象是下層蠟燭先熄滅,上層蠟燭后熄滅,說明二氧化碳具有的化學性質(zhì)是 不燃燒,也不支持燃燒 ;故答案為: 不燃燒,也不支持燃燒 。【分析】(1)根據(jù)常見儀器名稱和作用進行分析解答;(2)根據(jù)氧氣實驗室制取的藥品選擇,發(fā)生裝置和收集裝置的選擇依據(jù),加熱高錳酸鉀制取氧氣法反應原理和化學方程式的書寫進行分析解答;(3)根據(jù)裝置的特點進行分析解答;(4)根據(jù)二氧化碳的密度比空氣大及二氧化碳驗滿的方法進行分析解答;(5)根據(jù)實驗現(xiàn)象及二氧化碳的化學性質(zhì)進行分析解答。1.(2024九上·玉溪期末)圖甲裝置是實驗室常用裝置,請按要求回答下列問題:(1)請寫出儀器的名稱① ,② 。(2)實驗室可用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣,欲用該方法制取一瓶較純凈的氧氣,要選擇的發(fā)生裝置和收集裝置是 (填字母序號,下同)。如用較大濃度過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣,為獲得平穩(wěn)的氧氣流,可選擇 作發(fā)生裝置。(3)實驗室用大理石和稀鹽酸制二氧化碳的化學方程式: ,實驗室用E裝置來收集CO2,驗滿的方法是 。(4)圖乙所示裝置具有多種用途,下列有關(guān)它的用途說法中,正確的是 ____。(填字母序號)A.該裝置用于排空氣法收集氫氣時,氣體應從a端管口通入B.瓶內(nèi)裝滿水,用于收集氧氣時,氣體應從a端管口通入C.瓶內(nèi)裝入適量濃硫酸用于干燥CO2時,氣體應從a端管口通入D.瓶內(nèi)裝滿氧氣,要將氧氣排出,水應從b端管口通入【答案】(1)錐形瓶;長頸漏斗(2)AD;C(3)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;將燃著的木條伸到集氣瓶口處,若木條熄滅則已收集滿(4)C【知識點】實驗室常見的儀器及使用;氧氣的實驗室制法;二氧化碳的實驗室制法【解析】【解答】 (1)① 的儀器名稱是錐形瓶, ② 的儀器名稱是長頸漏斗,故答案為: 錐形瓶 ;長頸漏斗;(2) 實驗室用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣,反應需要加熱,選擇A發(fā)生裝置,氧氣不易溶于水,可用D裝置采用排水法來收集; 如用較大濃度過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣,為獲得平穩(wěn)的氧氣流 ,可以用C裝置進行,因為C裝置可以控制反應速率,故答案為:AD; C;(3) 實驗室用大理石和稀鹽酸制二氧化碳,化學方程式為: CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ; CO2 不支持燃燒,驗滿的方法是將燃著的木條伸到集氣瓶口處,若木條熄滅則已收集滿 ,故答案為: CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ; 將燃著的木條伸到集氣瓶口處,若木條熄滅則已收集滿 ;(4) A. 該裝置用于排空氣法收集氫氣時,氣體應從b端管口通入 ,因為氫氣密度比空氣小;B. 瓶內(nèi)裝滿水,用于收集氧氣時,氣體應從b端管口通入,因為氧氣不易溶于水,便于收集氣體;C.濃硫酸具有干燥氣體的作用,用來干燥CO2時 , 氣體應從a端管口通入 ,這樣更有利于濃硫酸除去水蒸氣,干燥更充分;D. 瓶內(nèi)裝滿氧氣,要將氧氣排出,水應從a端管口通入 ,因為氧氣不易溶于水,這樣有利于氧氣從b端管口排出;故答案為:C【分析】(1)根據(jù)實驗儀器名稱結(jié)合題意解答;(2)反應物為固體,反應條件需要加熱,要選擇“固固加熱型”發(fā)生裝置,利用氣體不易溶于水且不與水發(fā)生反應的性質(zhì),可采用排水法收集,C裝置可以控制反應速率,從而可以獲得平穩(wěn)的氣流;(3) 大理石的主要成分是 CaCO3 , 稀鹽酸 是 HCl ,發(fā)生反應會生成 CaCl2、H2O、CO2,根據(jù)化學方程式書寫規(guī)則進行書寫, CO2不支持燃燒,可以通過觀察瓶口處木條是否熄滅來判斷;(4)根據(jù)具體的使用環(huán)境,結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)進行分析解答。2.小華同學通過微信公眾號“勝哥課程”觀看了《氧氣的制取和性質(zhì)》實驗視頻對相關(guān)知識有了深刻的理解。請根據(jù)下列實驗裝置圖回答問題:(1)圖中儀器①的名稱是 。(2)實驗室用裝置A制取氧氣的化學方程式為 。(3)實驗室制取二氧化碳的化學方程式為 。(4)“勝哥”若選擇裝置D收集二氧化碳,檢驗二氧化碳已收集滿的方法:將燃著的木條放在 (填“a”或“b”)導管口,若木條熄滅,則已收集滿。收集的二氧化碳用裝置F進行實驗,通過觀察燒杯中的現(xiàn)象可說明,二氧化碳的化學性質(zhì)是 。(5)分析裝置C、E發(fā)現(xiàn),兩套裝置的設(shè)計原理都是利用 的變化。裝置E加入適量水后蓋緊瓶蓋,充分振蕩后發(fā)現(xiàn)塑料瓶變癟,原因是CO2_______________________________________________________________________________________________。【答案】(1)鐵架臺(2)(3)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑(4)b;二氧化碳不可燃、不助燃,且比空氣的密度大(5)壓強;可溶于水,且可與水反應,反應后氣體體積減小,內(nèi)部壓強減小,外界大氣壓將塑料瓶壓癟【知識點】實驗室常見的儀器及使用;氧氣的實驗室制法;二氧化碳的實驗室制法;探究二氧化碳的性質(zhì)【解析】【解答】(1) 圖中儀器①的名稱是鐵架臺。(2) 實驗室用加熱裝置A制取氧氣,試管口有棉花則選擇高錳酸鉀受熱分解制取氧氣,該反應的化學方程式為:。(3) 實驗室常用碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳來制取二氧化碳,該反應的化學方程式為: CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 。(4)二氧化碳的密度大于空氣的密度,若選擇裝置D收集二氧化碳,檢驗二氧化碳已收集滿的方法是將燃著的木條放在b導管口, 若木條熄滅,則已收集滿。 F裝置的實驗觀察到的現(xiàn)象是下層蠟燭先熄滅,上層后熄滅,說明二氧化碳不燃燒,也不支持燃燒,密度大于空氣密度。(5) 分析裝置C、E發(fā)現(xiàn),兩套裝置的設(shè)計原理都是利用壓強的變化來達到實驗目的。向裝滿二氧化碳氣體的裝置E中加入適量水后蓋緊瓶蓋,充分振蕩后使二氧化碳與水充分反應生成碳酸,瓶中二氧化碳減少,壓強減小,外界壓強大于瓶內(nèi)壓強,故觀察到塑料瓶變癟。【分析】(1)根據(jù)實驗室常見儀器來解答;(2)根據(jù)實驗室加熱氯酸鉀或高錳酸鉀制取氧氣,有棉花則用高錳酸鉀制取氧氣來解答;(3)根據(jù)實驗室常用碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳來解答;(4)根據(jù)二氧化碳的密度大于空氣的密度,二氧化碳不燃燒也不支持燃燒來解答;(5)根據(jù)二氧化碳與水反應生成碳酸,瓶中氣體減少,壓強減小來解答。三、氣體的凈化與干燥1.除雜原則:①不能引入新的氣體雜質(zhì);②不能減少被凈化氣體的量。2.除雜和干燥的先后順序:①若用洗氣裝置除雜,一般除雜在前,干燥在后;②若用加熱裝置除雜,一般是干燥在前,除雜在后。洗氣瓶和干燥管中氣體的進出口順序:①用洗氣瓶除雜和干燥時,氣體應長進短出;②用球型干燥管除雜或干燥時,氣體應大進(即大管口進氣)小出(即小管口出氣),以利于氣體充分干燥。③一般除雜在前,干燥在后,但如果用加熱法除雜,則干燥在前。3.檢驗多種氣體的先后順序:有多種氣體需要檢驗時,應盡量避免前步檢驗對后步檢驗的干擾。如被檢驗的氣體中是否含有二氧化碳和水蒸氣時,應先檢驗水(用無水硫酸銅檢驗),后檢驗二氧化碳(用澄清石灰水檢驗),最后干燥水(用濃硫酸干燥)。記住常見物質(zhì)的特征反應:CO2能使澄清石灰水變渾濁,白色的無水硫酸銅遇H2O變藍。要驗證H2和CO等還原性氣體,可先將凈化后的氣體通過灼熱的CuO,再檢驗其產(chǎn)物。檢驗H2的存在是通過其與CuO反應生成H2O,檢驗H2O時一定要將產(chǎn)物先通過無水CuSO4檢驗。要驗證CO和CO2的混合氣體,可先將混合氣體通入澄清石灰水,后通過灼熱的CuO,再檢驗CO。4.常見吸收劑及能吸收的氣體(吸收劑和干燥劑只能吸收氣體中的雜質(zhì)和水分,不能與被凈化的氣體反應)洗氣瓶 球形干燥管 U形干燥管應用 用于液體試劑除雜或干燥氣體 用于固體試劑除雜或干燥氣體裝置試劑及作用 濃硫酸:吸收水蒸氣; 氫氧化鈉溶液:吸收二氧化碳、氯化氫等; 飽和碳酸氫鈉溶液:吸收二氧化碳中含有的氯化氫; 澄清石灰水:檢驗二氧化碳 堿石灰(氧化鈣和氫氧化鈉固體混合物)、固體氫氧化鈉:吸收水分、二氧化碳; 無水氯化鈣:吸收水分; 無水硫酸銅粉末:檢驗水蒸氣例3.小華同學通過微信公眾號“勝哥課程”學習了化學課程,對化學產(chǎn)生了濃厚的興趣。小華同學想除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳,可行的方法是( )A.點燃 B.通過足量的澄清石灰水C.通過足量的灼熱氧化銅 D.通過足量的水【答案】C【知識點】氣體的凈化【解析】【解答】A、 除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳 ,不能用點燃的方法,因為二氧化碳量多,二氧化碳既不燃燒也不支持燃燒,氣體無法被點燃,故A不符合題意;B、一氧化碳不能和石灰水反應,二氧化碳能和石灰水反應,通過足量的澄清石灰水,一氧化碳沒有被除去,反而把二氧化碳給反應掉,故B不符合題意;C、一氧化碳具有還原性,通過足量灼熱的氧化銅,一氧化碳和氧化銅反應生成二氧化碳,可以除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳 ,故C符合題意;D、一氧化碳難溶于水,二氧化碳可溶于水,通過足量的水,不能除去一氧化碳,反而使部分二氧化碳溶解在水中了,故D不符合題意;故答案為:C。【分析】A、根據(jù)二氧化碳既不燃燒也不支持燃燒的化學性質(zhì)進行分析解答;B、根據(jù)二氧化碳能與澄清石灰水反應的化學性質(zhì)進行分析解答;C、根據(jù)一氧化碳的還原性進行分析解答;D、根據(jù)一氧化碳難溶于水,二氧化碳能溶于水的物理性質(zhì)進行分析解答。1.“勝哥”在一個集氣瓶中充滿了空氣。現(xiàn)要除去其中的氧氣,又不使空氣中增加新的氣體成分,可選用的可燃物是( )A.硫 B.木炭 C.銅絲 D.紅磷【答案】D【知識點】物質(zhì)除雜或凈化【解析】【分析】根據(jù)硫、木炭燃燒生成氣體,銅不具有可燃性,紅磷燃燒生成五氧化二磷分析。【解答】A.硫燃燒會生成二氧化硫,除去氧氣但增加新的氣體成分,不符合題意;B.木炭燃燒會生成二氧化碳,除去氧氣但增加新的氣體成分,不符合題意;C.銅絲不是可燃物,不符合題意;D.紅磷燃燒生成五氧化二磷,可除去空氣中的氧氣又不使空氣中增加新的氣體成分,符合題意;故答案為:D。2.俄烏沖突導致歐洲天然氣斷供,歐洲居民爭相囤積煤炭。但在使用煤炭的過程中,卻發(fā)生了中毒事件,這是灼熱的煤炭與水反應所生成的氣體導致的。那么生成的氣體中有哪些成分呢 同學們進行了以下探究。【查閱資料】煤炭主要成分是碳,遇水或氧氣不足時會生成有毒氣體一氧化碳。【建立猜想】同學們對生成的氣體成分做了以下猜想:猜想1:有CO、CO2猜想2:有CO、H2猜想3:有CO、CO2和 H2猜想4:有CO、H2、CO2和 H2O【初步分析】(1)小組討論后,很快否定了猜想1,理由是 。(2)【實驗操作】他們利用下列實驗裝置進行探究。如何連接組裝實驗裝置,同學們意見不一。某同學按照C→A→C→B→B→D→B→C的順序連接裝置,將生成的氣體通過該裝置,請評價該方案是否可行,理由是 (3)同學們最終選擇了下圖的實驗裝置進行實驗,假設(shè)C、D裝置內(nèi)的反應都完全。①該實驗中判斷氫氣存在的關(guān)鍵現(xiàn)象是 。②在該實驗探究過程中,G裝置的作用是 。【答案】(1)違背質(zhì)量守恒定律(合理即可)(2)不可行,無法檢驗原氣體中是否含有水蒸氣(3)F中的無水硫酸銅變藍;檢驗CO2,收集尾氣【知識點】物質(zhì)除雜或凈化;二氧化碳的檢驗和驗滿;還原反應與金屬的冶煉;堿的化學性質(zhì)【解析】【分析】質(zhì)量守恒: 1.反應前后物質(zhì)總質(zhì)量不變 2.元素的種類不變 3.各元素的總質(zhì)量不變【解答】(1)根據(jù)質(zhì)量守恒:反應前后元素種類不變,反應前有C、H、O三種元素,反應后也應有這三種,猜想1中沒有H元素,故填:違背了質(zhì)量守恒定律。(2)裝置A的作用:吸收CO2 裝置B的作用:檢驗水蒸氣,裝置C的作用:檢驗CO2,當氣體通過溶液后會帶出一部分的水蒸氣,對檢驗原氣體中是否含有水蒸氣會產(chǎn)生干擾,因此需要先檢驗是否含有水蒸氣。故填: 不可行,無法檢驗原氣體中是否含有水蒸氣(3)①H2能與E裝置的CuO發(fā)生反應:H2+CuOH2O+Cu 現(xiàn)象為黑色固體變紅色,且產(chǎn)生的H2O能使F裝置中的無水CuSO4變藍,故填:F中的無水硫酸銅變藍。②G裝置中澄清石灰水可以用來檢驗CO2,且該實驗中尾氣含有CO,CO難溶于水,可以利用該裝置收集CO尾氣,故填:檢驗CO2,收集尾氣。3.同學們通過微信公眾號“勝哥課程”學習了CO2的相關(guān)知識后,根據(jù)所學的知識做了CO2的制取、檢驗和收集實驗,如圖甲所示。實驗過程中,同學們遇到了下列問題:(1)甲裝置收集CO2用的是排水法,有同學擔心此時CO2能溶于水。小華提示可以在用排水法時阻止CO2溶于水,這樣收集到的CO2還比排空氣法更純凈,如何操作 (2)有的同學在檢驗CO2氣體時,澄清石灰水始終不變渾濁,他猜測可能是CO2中混有了HCl氣體。請在檢驗CO2前增加裝有以下哪種溶液的洗氣瓶可以解決這個問題A.濃H2SO4 B.NaHCO3 C.NaOH D.澄清石灰水(3)有同學認為儀器內(nèi)空氣中的CO2會干擾檢驗實驗。于是他設(shè)計了實驗如圖乙所示,開始實驗時,先打開K1、K2,關(guān)閉K3,左側(cè)通空氣;再打開K3,關(guān)閉K1、K2,分液漏斗滴加稀鹽酸開始實驗,這樣便可排除上述干擾。請選擇藥品加入4個洗氣瓶中,從左到右分別加入 (藥品可重復選擇)a.濃H2SO4 b. NaOH溶液 c. NaHCO3溶液 d.澄清石灰水 e. Na2CO3溶液【答案】(1)在水面上鋪一層油,或者用CO2的飽和溶液來代替洗氣瓶中的水(寫出一點即可)(2)B(3)bddb【知識點】物質(zhì)除雜或凈化;二氧化碳的化學性質(zhì)【解析】【分析】(1)根據(jù)二氧化碳溶于水,所以可利用油進行隔離分析;(2)根據(jù)氯化氫的化學性質(zhì)分析;(3)根據(jù)實驗前要先通入除去二氧化碳的空氣排除裝置內(nèi)空氣,實驗后要增加防止空氣中二氧化碳進入的裝置,吸收二氧化碳利用氫氧化鈉溶液,驗證二氧化碳利用澄清石灰水分析。【解答】(1)利用排水法收集二氧化碳,為防止二氧化碳接觸水,可在水面上鋪一層油,或者用CO2的飽和溶液來代替洗氣瓶中的水;(2)濃硫酸具有吸水性,不能吸收氯化氫,A錯誤;碳酸氫鈉能與氯化氫反應,B正確;氫氧化鈉、氫氧化鈣能吸收氯化氫,也能吸收二氧化碳,C、D錯誤;(3)為防止空氣中二氧化碳的干擾,需先通入除去二氧化碳的空氣排除裝置內(nèi)空氣,然后進行實驗,所以實驗前兩個集氣瓶中液體分別是氫氧化鈉溶液(除二氧化碳)、澄清石灰水(證明是否除盡二氧化碳),然后再進行二氧化碳的驗證,最后集氣瓶是防止空氣中二氧化碳的干擾,故后兩個集氣瓶中藥品分別為澄清石灰水和氫氧化鈉溶液。故答案為:(1) 在水面上鋪一層油,或者用CO2的飽和溶液來代替洗氣瓶中的水(寫出一點即可) ;(2)B;(3) bddb 。四、尾氣的吸收及處理①溶液吸收:如CO2、SO2、HCl等可用NaOH溶液吸收(極易溶氣體要防止倒吸)。②點燃處理:如CO、CH4、H2S等可燃性氣體可接一個尖嘴導管,將其點燃。③氣球收集:如有毒的CO、H2S、Cl2等可在導管末端接上一個氣球收集。④防倒吸裝置:如易溶的氣體可收集到倒立的漏斗中。例4.(2022·澧縣模擬)下圖所示的四種尾氣吸收裝置中,適合吸收極易溶于水的氣體,但又不易產(chǎn)生倒吸(液體從燒杯進入氣體發(fā)生裝置中)現(xiàn)象的是( )A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④【答案】B【知識點】氣體制取裝置的探究【解析】【解答】①裝置,當用該裝置來吸收極易溶于水的氣體時,若將導管伸入水中,由于氣體溶于水,導致裝置內(nèi)壓強急劇降低,外界大氣壓壓著液體進入,產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象。而②③④三個裝置都有緩沖的空間,能夠防止壓強驟降而引起倒吸現(xiàn)象。故答案為:B。【分析】根據(jù)裝置的特點進行分析1.(2023·太和模擬)化學興趣小組的同學模擬工業(yè)煉鐵原理,設(shè)計如圖所示的實驗。下列有關(guān)說法錯誤的是( )A.實驗開始先點燃酒精噴燈,再通入B.實驗結(jié)束后,觀察到有黑色固體被磁鐵吸引C.關(guān)閉彈簧夾一段時間后注射器內(nèi)的溶液變渾濁D.裝置中氣球的作用是收集尾氣,防止污染空氣【答案】A【知識點】一氧化碳還原氧化鐵【解析】【解答】A、應先通入氣體,再點燃酒精燈,A錯誤;B、反應生成的鐵會被磁鐵吸引,B正確;C、有二氧化碳生成,故注射器內(nèi)石灰水變渾濁,C正確;D、CO具有毒性,需要進行尾部收集,D正確。故答案為:A【分析】A、實驗開始前,先通入氣體一段時間,再點燃酒精燈;B、還原生成的鐵具有磁性;C、CO→CO2,使石灰水變渾濁;D、CO有毒,需要尾氣處理裝置進行收集。2.(2022·定遠模擬)小王利用如圖所示裝置進行“硫燃燒“實驗,探究硫分別在空氣和氧氣中燃燒的現(xiàn)象,下列說法錯誤的是( )A.燒杯中NaOH溶液的作用是吸收尾氣中的SO2,防止污染空氣B.硫粉在空氣中燃燒時產(chǎn)生微弱的淡藍色火焰C.該實驗裝置的優(yōu)點之一是在同一裝置中可以觀察兩個不同的實驗現(xiàn)象D.實驗開始時應先點燃酒精燈①,然后用鼓氣囊鼓入空氣,再點燃酒精燈②【答案】D【知識點】氧氣與碳、磷、硫、鐵等物質(zhì)的反應現(xiàn)象【解析】【解答】A、NaOH與SO2反應生成亞硫酸鈉和水 。所以燒杯中NaOH溶液的作用是吸收尾氣中的SO2,防止污染空氣。A符合題意。B、硫粉在空氣中燃燒時產(chǎn)生微弱的淡藍色火焰,生成無色有刺激性氣味的氣體,放出熱量。B符合題意。C、該實驗裝置的優(yōu)點之一是在同一裝置中可以觀察兩個不同的實驗現(xiàn)象,即硫在空氣中燃燒和硫在氧氣中燃燒的不同現(xiàn)象。C符合題意。D、要探究硫分別在空氣和氧氣中燃燒的現(xiàn)象,實驗開始時先用鼓氣囊鼓入空氣,同時點燃酒精燈②至硫燃燒,觀察現(xiàn)象;然后停止鼓入空氣,再點燃酒精燈①,使硫在氧氣中繼續(xù)燃燒,觀察現(xiàn)象。所以D錯。故答案為:D。【分析】A、根據(jù)二氧化硫?qū)諝獾奈廴炯澳芘c氫氧化鈉反應的性質(zhì)分析;B、根據(jù)硫在空氣中燃燒現(xiàn)象分析;C、根據(jù)所給裝置的特點分析;D、根據(jù)實驗目的分析,通過硫先接觸空氣,再接觸氧氣確定操作步驟。3.(2023九上·洛寧月考)如圖為CO還原CuO的裝置圖。則A處的現(xiàn)象是 ;B處試管內(nèi)的現(xiàn)象是 ,B處的化學方程式為 ;尾氣需要處理的原因是:CO具有 。(填化學性質(zhì))【答案】黑色粉末逐漸變紅;澄清石灰水變渾濁;CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O;毒性【知識點】碳、一氧化碳、氫氣還原氧化銅實驗;二氧化碳的檢驗和驗滿;一氧化碳的毒性【解析】【解答】一氧化碳與氧化銅反應生成銅和二氧化碳,觀察到的現(xiàn)象是黑色粉末逐漸變成紅,B中試管內(nèi)觀察到澄清石灰水變渾濁,發(fā)生的是二氧化碳與氫氧化鈣生成碳酸鈣沉淀和水的反應,方程式為 CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O 。尾氣中含有CO,CO有毒,會污染空氣,所以需要進行處理。【分析】根據(jù)一氧化碳與氧化銅反應生成銅和二氧化碳,二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水,CO有毒,會污染空氣分析。4.(2021九上·確山期末)如圖為CO還原的微型實驗裝置圖。則A處V形管內(nèi)的固體粉末顏色如何變化? ;B處V形管內(nèi)的溶液變渾濁,化學方程式 。將尾氣點燃,化學方程式為 。【答案】固體由紅色變?yōu)楹谏唬?br/>【知識點】一氧化碳還原氧化鐵;化學方程式的書寫與配平【解析】【解答】A處的反應是一氧化碳與氧化鐵在加熱的條件下反應生成銅和二氧化碳,觀察到V形管出的固體由紅色變?yōu)楹谏侍罟腆w由紅色變?yōu)楹谏?br/>B處的反應是澄清石灰水中的氫氧化鈣與二氧化碳反應生成碳酸鈣出的和水,故反應的化學方程式寫為:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;尾氣中含有殘留的一氧化碳氣體,將尾氣點燃,一氧化碳與空氣中的氧氣在點燃的條件下反應生成二氧化碳,故反應的化學方程式寫為:。【分析】根據(jù)一氧化碳與氧化鐵在加熱的條件下反應生成鐵和二氧化碳,二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣出的和水,一氧化碳與氧氣在點燃的條件下反應生成二氧化碳分析。五、多功能瓶常見用途 圖示 氣體進出口方向 舉例收集氣體 向上排空氣法 收集密度比空氣大的氣體,氣體應從a端通入 收集CO2、O2等向下排空氣法 收集密度比空氣小的氣體,氣體應從b端通入 收集H2、CH4等收集氣體 排水法 收集難溶于水或不易溶于水,且不與水反應的氣體,氣體應從a端通入 收集H2、O2等檢驗氣體 氣體應從___端通入 檢驗CO2等氣體的除雜 氣體應從___端通入 除去CO2中的HCl;CO中的CO2等氣體的干燥 氣體應從___端通入 除去O2、CO2、H2中的水蒸氣測量氣體體積 短進長出(測量CO2等能溶于水或與水反應的氣體時需在水面上加一層植物油,隔絕氣體和水)觀察氣體流速 長進短出 醫(yī)院中將氧氣通過該裝置,通過水中冒出氣泡的快慢,確定氧氣輸出的流速除雜與收集組合裝置 除雜并收集氣體,如在瓶中裝滿氫氧化鈉溶液,除去CO中混有的CO2,同時將CO收集起來例5.(2022九上·本溪月考)“多功能瓶”能完成很多小實驗,下列對導管的選擇錯誤的是( )A.若瓶中裝滿空氣,收集氧氣時,氧氣從a口進入B.若瓶中裝滿氧氣,用水將其排出,水從b口進入C.若瓶中裝滿水,收集氧氣,氧氣從b口進入D.若瓶中裝半瓶水,觀察氧氣輸出速率,氧氣從a口進入【答案】B【知識點】實驗操作注意事項的探究【解析】【解答】A. 若瓶中裝滿空氣,收集氧氣時,氧氣密度比空氣大,氧氣從a口進入,故正確,不符合題意;B. 若瓶中裝滿氧氣,氧氣密度比水小,用水將其排出,水應從a口進入,故錯誤,符合題意;C. 若瓶中裝滿水,收集氧氣,氧氣密度比水小,氧氣從b口進入,故正確,不符合題意;D. 若瓶中裝半瓶水,氧氣從a口進入,根據(jù)氣泡的快慢,觀察氧氣輸出速率,故正確,不符合題意。故答案為:B。【分析】利用裝置是需要注意:用于氣體的收集(排空氣法)裝置,要明確氣體的密度與空氣密度的比較,如果氣體的密度比空氣的密度大,氣體從長端通入;如果氣體的密度比空氣的密度小,氣體從短端通入。1.(2023九上·廣州月考)用推拉注射器活塞的方法可以檢查下圖裝置的氣密性。當緩緩推進活塞時,如果裝置氣密性良好,能觀察到的現(xiàn)象是( )A.萬用瓶內(nèi)液面明顯上升B.有液體進入注射器內(nèi)C.左側(cè)玻璃管內(nèi)液面上升,停止后液面保持不下降D.左側(cè)水中玻璃導管口產(chǎn)生氣泡【答案】C【知識點】檢查裝置的氣密性【解析】【解答】A、 緩緩推進活塞時,如果裝置氣密性良好, 則裝置內(nèi)壓強增大, 萬用瓶內(nèi)液面明顯下降,不符合題意;B、液體不會進入注射器內(nèi) ,不符合題意;C、 左側(cè)玻璃管內(nèi)液面上升,停止后液面保持不下降 ,符合題意;D、左側(cè)玻璃管內(nèi)液面上升,不符合題意;故選C。【分析】根據(jù)緩緩推進活塞時,裝置內(nèi)壓強增大, 萬用瓶內(nèi)液體進入導管分析。2.(2024九上·文山期末)以下實驗裝置是實驗室制取氣體的常用裝置,請結(jié)合實驗裝置回答(1)寫出儀器a的名稱: ;(2)實驗室常用一種暗紫色物質(zhì)制取氧氣,反應裝置應選擇 (填字母),反應的化學方程式是 ;若用F裝置收集氧氣,反應裝置的導氣管應連接F裝置的 端(填字母);(3)實驗室制取二氧化碳氣體時,反應裝置選C的優(yōu)點是 ,收集裝置選 ,原因是 ,寫出實驗室制取二氧化碳的化學方程式 ,檢驗所制氣體是二氧化碳的方法是 .【答案】(1)鐵架臺(2)A;2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;c(3)可以控制反應的速率;E;二氧化碳的密度比空氣大;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;把氣體通入澄清的石灰水中,石灰水變渾濁,就證明是二氧化碳【知識點】實驗室常見的儀器及使用;氧氣的實驗室制法;二氧化碳的物理性質(zhì);二氧化碳的實驗室制法;二氧化碳的檢驗和驗滿【解析】組【解答】(1) 儀器a的名稱為鐵架臺。(2)實驗室常用一種暗紫色物質(zhì)制取氧氣,該藥品為高錳酸鉀,制取氧氣時反應物為固體,反應條件加熱,發(fā)生裝置應選擇A,高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣,方程式為2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。 若用F裝置收集氧氣,氧氣密度小于水,氣體應從c進入,反應裝置的導氣管應連接F裝置的 c端。(3) 實驗室制取二氧化碳氣體時,反應裝置選C分液漏斗可控制液體藥品的流速,具有控制反應速率的優(yōu)點。二氧化碳密度比空氣大,能溶于水,應選擇E收集裝置,實驗室制取二氧化碳原理是碳酸鈣與鹽酸反應,方程式為 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 。 檢驗所制氣體是二氧化碳 需把氣體通入澄清的石灰水中,石灰水變渾濁,就證明是二氧化碳 。【分析】(1)根據(jù)常用儀器名稱分析;(2)根據(jù)高錳酸鉀為紫黑色固體,可用于實驗室制氧氣,選擇固體加熱型發(fā)生裝置,氧氣密度比水小分析;(3)根據(jù)分液漏斗能控制液體流速,二氧化碳密度比空氣大,能溶于水,實驗室制取二氧化碳原理是碳酸鈣與鹽酸反應,二氧化碳利用石灰水驗證分析。3.(2024九上·昆明期末)根據(jù)如圖實驗裝置,回答問題:提示:濃硫酸可以干燥二氧化碳(1)C裝置中標有①的儀器名稱為 。(2)請寫出實驗室制取二氧化碳的化學方程式 。根據(jù)該反應原理,從控制反應速率的角度考慮,請從圖中選擇制取裝置收集一瓶干燥的二氧化碳,所選發(fā)生裝置為 (填標號)用G裝置干燥氣體時二氧化碳氣體應該從 (填“g”或“h”)端口通入。(3)用B裝置制取氧氣,化學方程式為 ,收集較純凈的氧氣可以選擇 (填裝置編號)。【答案】(1)長頸漏斗(2);B;g(3);D【知識點】實驗室常見的儀器及使用;氧氣的實驗室制法;氧氣的收集方法;二氧化碳的實驗室制法;氣體制取裝置的探究【解析】【解答】(1)C裝置中標號①的名稱為長頸漏斗;(2)實驗室用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳,反應的化學方程式為;要控制反應速率要選擇帶有分液漏斗的發(fā)生裝置,要制取干燥二氧化碳,就要添加氣體干燥裝置,本題讓我們選擇發(fā)生裝置,即氣體的產(chǎn)生裝置,因此裝置要選B;干燥和除雜時多功能瓶要從長管進入,保證氣體能與干燥劑充分接觸,從短管排出氣體,因此二氧化碳應從g端口通入。(3)B裝置屬于固液不加熱型的制氣裝置,適用于用過氧化氫溶液制取氧氣,因此反應的化學方程式為;收集較純凈的氧氣要選擇排水法收集,所以選擇D裝置。【分析】(1)解答此題要了解實驗室常用儀器的名稱和使用方法;(2)解答此題要掌握實驗室制取氣體的一般方法;(3)解答此題要掌握氧氣的制取原理和收集方法。21世紀教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)21世紀教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)中小學教育資源及組卷應用平臺氣體的制取與凈化一、氣體發(fā)生裝置的選擇(1)選擇依據(jù):反應物的狀態(tài)(固體或者液體)和反應條件(是否需要加熱)。(2)常見裝置裝置類型 固體加熱型 固液常溫型裝置圖反應 實例 加熱高錳酸鉀制取氧氣(試管口塞一團棉花);氯酸鉀和二氧化錳混合加熱制取氧氣 過氧化氫和二氧化錳混合制取氧氣;石灰石(或大理石)與稀鹽酸制取二氧化碳;鋅與稀硫酸制取氫氣(3)裝置評價(常見的固液常溫型發(fā)生裝置比較)裝置圖裝置特點 裝置簡單,可制取較少量氣體 可隨時添加液體,制取較多量氣體 可連續(xù)制取并能控制反應速率 可連續(xù)制取并能控制液體滴加速度和量 可控制反應的發(fā)生和停止例1.化學實驗是進行科學探究的重要方式。(1)規(guī)范操作,關(guān)注安全!下列實驗操作或應變處理正確的是 (填字母代號)。a.向燃著的酒精燈內(nèi)添加酒精 b.沒有檢驗氫氣純度,直接點燃c.有手直接取用氫氧化鈉 d.用濕抹布撲蓋實驗臺上的酒精失火(2)小華同學通過微信公眾號“勝哥課程”觀看了《氧氣的制取和性質(zhì)》實驗視頻對相關(guān)知識有了深刻的理解。下圖是實驗室制取氣體的常用裝置。①實驗室用KMnO4制取O2應選用的一套裝置為 (填字母代號);該反應的化學方程式為 。②C中反應的化學方程式為 。③B或C裝置均可作制取CO2、H2的發(fā)生裝置,B的優(yōu)點是能控制反應的發(fā)生和停止,請簡述使B裝置中反應停止的原理 。④若將C、D連接,C中產(chǎn)生的氣體并不能使D中的溶液變渾濁,這是為什么 ?⑤若要制取一瓶較為純凈、干燥的CO2所選用的導管接口從左到右的正確連接順序為:a接 、 接 、 接 。(3)將32.8g氯酸鉀和二氧化錳的固體混合物裝入試管中加熱,待反應完全后,將試管冷卻,稱量,得到23.2g固體物質(zhì)。請計算原固體混合物中氯酸鉀的質(zhì)量。1.小華通過微信公眾號“勝哥課程”掌握了許多化學知識,對化學產(chǎn)生了濃厚的興趣。結(jié)合如圖回答問題。(1)儀器名稱: 。(2)用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣,可選用發(fā)生裝置 選填序號和組合,反應的化學方程式為 。(3)用如圖裝置制取并驗證相關(guān)性質(zhì)。裝置中發(fā)生反應的化學方程式為 。裝置的反應正在進行時關(guān)閉和,則中出現(xiàn)的現(xiàn)象是 。關(guān)閉,打開,裝置中溶液變紅;關(guān)閉打開,裝置中溶液變紅。將變紅的兩溶液加熱相同時間,裝置中溶液變成紫色,而裝置中溶液仍顯紅色。I.裝置中溶液仍顯紅色的原因是 。2.小華同學通過微信公眾號“勝哥課程”觀看了《氧氣的制取和性質(zhì)》實驗視頻對相關(guān)知識有了深刻的理解。(1)化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科,學習化學離不開實驗以及實驗裝置的改進,結(jié)合實際回答問題。①儀器a的名稱是 。②“勝哥”要用高錳酸鉀制取較純凈的氧氣,選擇了A和E裝置來制取,A裝置里面發(fā)生反應的化學方程式為 。“勝哥”在收集氧氣的時候發(fā)現(xiàn)水槽里的水變紅了,可能的原因 ;除此之外我們還可以用雙氧水來制備氧氣,這時候“勝哥”選擇的是B裝置作為發(fā)生裝置,B裝置相對F裝置的優(yōu)點是 ;“勝哥”想準確測量生產(chǎn)氧氣的體積,如果是用G圖來測量生成氣體的體積,請你幫小明把方框中的“導氣管”補畫完整 。③氨氣(NH3)是一種能溶于水,具有刺激性氣味,密度小于空氣的氣體。實驗室可以用氯化銨固體[NH4Cl]與熟石灰[Ca(OH)2]混合加熱制取氨氣。你根據(jù)上面的裝置選擇制取氨氣的發(fā)生裝置和收集裝置是 (填字母)。(2)用傳感器探究蠟燭的燃燒。讓蠟燭在充滿空氣的密閉集氣瓶內(nèi)燃燒,稍后熄滅,同時用氧氣傳感器采集瓶內(nèi)氧氣濃度變化的數(shù)據(jù),如下圖所示。分析該實驗,回答下列問題:①當氧氣濃度變?yōu)椤? %時蠟燭不再燃燒。②蠟燭熄滅后集氣瓶中含量最多的氣體是 。3.(2024九上·八步期末)某化學興趣小組利用下圖裝置探究制取氣體的原理、方法及性質(zhì)。結(jié)合裝置圖,回答下列問題:(1)寫出圖中標號儀器的名稱:a ,b 。(2)實驗室常用氯酸鉀固體與二氧化錳固體共熱來制取氧氣,應選擇的制取裝置是 (填上圖字母),發(fā)生的反應方程式 。(3)該小組設(shè)計了如圖所示的實驗裝置,既可用于制取氣體,又可用于探究物質(zhì)性質(zhì),①當打開K1、關(guān)閉K2時,利用Ⅰ和Ⅱ裝置,可進行的實驗是 (填字母),并解釋原因 。a.大理石與稀鹽酸反應制取二氧化碳;b.鋅與稀硫酸反應制取氫氣②當打開K2、關(guān)閉K1時,可以利用Ⅰ和Ⅱ裝置制得二氧化碳并驗證其性質(zhì)。若Ⅲ裝置燒杯盛放的是紫色的石蕊試液,可觀察到紫色的石蕊試液變紅色,原因是(用方程式表示) 。二、氣體收集裝置的選取(1)選擇依據(jù):氣體的溶解性、能否與水反應、密度、是否有毒性、能否與空氣中的某成分發(fā)生化學反應等。(2)常見裝置收集方法 向上排空氣法 向下排空氣法 排水法裝置圖氣體性質(zhì) 密度比空氣①_____,不與空氣中的成分發(fā)生反應 密度比空氣②______,不與空氣中的成分發(fā)生反應 不溶于水或難溶于水(不與水反應)典型 氣體 CO2、O2等 H2、NH3、CH4等 H2、O2、CO、CH4等注意 事項 導管伸到集氣瓶的底部,防止收集的氣體不純 應等到氣泡連續(xù)均勻地放出后再收集氣體,否則收集到的氣體不純;排水法收集到的氣體純度高,但不干燥。例2.(2024九上·江油期末)請結(jié)合下列常用實驗裝置,回答有關(guān)問題:(1)寫出①的儀器名稱 。(2)實驗室用一種固體純凈物制備并且收集一瓶較純凈的氧氣,所選擇的裝置組合是 。反應的化學方程式為 。(3)與裝置B相比,裝置C的優(yōu)點是 ;為了解裝置具有該優(yōu)點的原因,他們在裝置C中連接壓強傳感器(如圖I),從而測定實驗中試管內(nèi)氣體壓強變化的情況(如圖J)。下列說法正確的是 。①ab段試管中液面逐漸上升②bc段石灰石與稀鹽酸脫離接觸③c點對應的操作是打開彈簧夾(4)若用G裝置收集二氧化碳,則應在 (填“m”或“n”)端驗滿。(5)H中觀察到的實驗現(xiàn)象是下層蠟燭先熄滅,上層蠟燭后熄滅,說明二氧化碳具有的化學性質(zhì)是 。1.(2024九上·玉溪期末)圖甲裝置是實驗室常用裝置,請按要求回答下列問題:(1)請寫出儀器的名稱① ,② 。(2)實驗室可用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣,欲用該方法制取一瓶較純凈的氧氣,要選擇的發(fā)生裝置和收集裝置是 (填字母序號,下同)。如用較大濃度過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣,為獲得平穩(wěn)的氧氣流,可選擇 作發(fā)生裝置。(3)實驗室用大理石和稀鹽酸制二氧化碳的化學方程式: ,實驗室用E裝置來收集CO2,驗滿的方法是 。(4)圖乙所示裝置具有多種用途,下列有關(guān)它的用途說法中,正確的是 ____。(填字母序號)A.該裝置用于排空氣法收集氫氣時,氣體應從a端管口通入B.瓶內(nèi)裝滿水,用于收集氧氣時,氣體應從a端管口通入C.瓶內(nèi)裝入適量濃硫酸用于干燥CO2時,氣體應從a端管口通入D.瓶內(nèi)裝滿氧氣,要將氧氣排出,水應從b端管口通入2.小華同學通過微信公眾號“勝哥課程”觀看了《氧氣的制取和性質(zhì)》實驗視頻對相關(guān)知識有了深刻的理解。請根據(jù)下列實驗裝置圖回答問題:(1)圖中儀器①的名稱是 。(2)實驗室用裝置A制取氧氣的化學方程式為 。(3)實驗室制取二氧化碳的化學方程式為 。(4)“勝哥”若選擇裝置D收集二氧化碳,檢驗二氧化碳已收集滿的方法:將燃著的木條放在 (填“a”或“b”)導管口,若木條熄滅,則已收集滿。收集的二氧化碳用裝置F進行實驗,通過觀察燒杯中的現(xiàn)象可說明,二氧化碳的化學性質(zhì)是 。(5)分析裝置C、E發(fā)現(xiàn),兩套裝置的設(shè)計原理都是利用 的變化。裝置E加入適量水后蓋緊瓶蓋,充分振蕩后發(fā)現(xiàn)塑料瓶變癟,原因是CO2_______________________________________________________________________________________________。三、氣體的凈化與干燥1.除雜原則:①不能引入新的氣體雜質(zhì);②不能減少被凈化氣體的量。2.除雜和干燥的先后順序:①若用洗氣裝置除雜,一般除雜在前,干燥在后;②若用加熱裝置除雜,一般是干燥在前,除雜在后。洗氣瓶和干燥管中氣體的進出口順序:①用洗氣瓶除雜和干燥時,氣體應長進短出;②用球型干燥管除雜或干燥時,氣體應大進(即大管口進氣)小出(即小管口出氣),以利于氣體充分干燥。③一般除雜在前,干燥在后,但如果用加熱法除雜,則干燥在前。3.檢驗多種氣體的先后順序:有多種氣體需要檢驗時,應盡量避免前步檢驗對后步檢驗的干擾。如被檢驗的氣體中是否含有二氧化碳和水蒸氣時,應先檢驗水(用無水硫酸銅檢驗),后檢驗二氧化碳(用澄清石灰水檢驗),最后干燥水(用濃硫酸干燥)。記住常見物質(zhì)的特征反應:CO2能使澄清石灰水變渾濁,白色的無水硫酸銅遇H2O變藍。要驗證H2和CO等還原性氣體,可先將凈化后的氣體通過灼熱的CuO,再檢驗其產(chǎn)物。檢驗H2的存在是通過其與CuO反應生成H2O,檢驗H2O時一定要將產(chǎn)物先通過無水CuSO4檢驗。要驗證CO和CO2的混合氣體,可先將混合氣體通入澄清石灰水,后通過灼熱的CuO,再檢驗CO。4.常見吸收劑及能吸收的氣體(吸收劑和干燥劑只能吸收氣體中的雜質(zhì)和水分,不能與被凈化的氣體反應)洗氣瓶 球形干燥管 U形干燥管應用 用于液體試劑除雜或干燥氣體 用于固體試劑除雜或干燥氣體裝置試劑及作用 濃硫酸:吸收水蒸氣; 氫氧化鈉溶液:吸收二氧化碳、氯化氫等; 飽和碳酸氫鈉溶液:吸收二氧化碳中含有的氯化氫; 澄清石灰水:檢驗二氧化碳 堿石灰(氧化鈣和氫氧化鈉固體混合物)、固體氫氧化鈉:吸收水分、二氧化碳; 無水氯化鈣:吸收水分; 無水硫酸銅粉末:檢驗水蒸氣例3.小華同學通過微信公眾號“勝哥課程”學習了化學課程,對化學產(chǎn)生了濃厚的興趣。小華同學想除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳,可行的方法是( )A.點燃 B.通過足量的澄清石灰水C.通過足量的灼熱氧化銅 D.通過足量的水1.“勝哥”在一個集氣瓶中充滿了空氣。現(xiàn)要除去其中的氧氣,又不使空氣中增加新的氣體成分,可選用的可燃物是( )A.硫 B.木炭 C.銅絲 D.紅磷2.俄烏沖突導致歐洲天然氣斷供,歐洲居民爭相囤積煤炭。但在使用煤炭的過程中,卻發(fā)生了中毒事件,這是灼熱的煤炭與水反應所生成的氣體導致的。那么生成的氣體中有哪些成分呢 同學們進行了以下探究。【查閱資料】煤炭主要成分是碳,遇水或氧氣不足時會生成有毒氣體一氧化碳。【建立猜想】同學們對生成的氣體成分做了以下猜想:猜想1:有CO、CO2猜想2:有CO、H2猜想3:有CO、CO2和 H2猜想4:有CO、H2、CO2和 H2O【初步分析】(1)小組討論后,很快否定了猜想1,理由是 。(2)【實驗操作】他們利用下列實驗裝置進行探究。如何連接組裝實驗裝置,同學們意見不一。某同學按照C→A→C→B→B→D→B→C的順序連接裝置,將生成的氣體通過該裝置,請評價該方案是否可行,理由是 (3)同學們最終選擇了下圖的實驗裝置進行實驗,假設(shè)C、D裝置內(nèi)的反應都完全。①該實驗中判斷氫氣存在的關(guān)鍵現(xiàn)象是 。②在該實驗探究過程中,G裝置的作用是 。3.同學們通過微信公眾號“勝哥課程”學習了CO2的相關(guān)知識后,根據(jù)所學的知識做了CO2的制取、檢驗和收集實驗,如圖甲所示。實驗過程中,同學們遇到了下列問題:(1)甲裝置收集CO2用的是排水法,有同學擔心此時CO2能溶于水。小華提示可以在用排水法時阻止CO2溶于水,這樣收集到的CO2還比排空氣法更純凈,如何操作 (2)有的同學在檢驗CO2氣體時,澄清石灰水始終不變渾濁,他猜測可能是CO2中混有了HCl氣體。請在檢驗CO2前增加裝有以下哪種溶液的洗氣瓶可以解決這個問題A.濃H2SO4 B.NaHCO3 C.NaOH D.澄清石灰水(3)有同學認為儀器內(nèi)空氣中的CO2會干擾檢驗實驗。于是他設(shè)計了實驗如圖乙所示,開始實驗時,先打開K1、K2,關(guān)閉K3,左側(cè)通空氣;再打開K3,關(guān)閉K1、K2,分液漏斗滴加稀鹽酸開始實驗,這樣便可排除上述干擾。請選擇藥品加入4個洗氣瓶中,從左到右分別加入 (藥品可重復選擇)a.濃H2SO4 b. NaOH溶液 c. NaHCO3溶液 d.澄清石灰水 e. Na2CO3溶液四、尾氣的吸收及處理①溶液吸收:如CO2、SO2、HCl等可用NaOH溶液吸收(極易溶氣體要防止倒吸)。②點燃處理:如CO、CH4、H2S等可燃性氣體可接一個尖嘴導管,將其點燃。③氣球收集:如有毒的CO、H2S、Cl2等可在導管末端接上一個氣球收集。④防倒吸裝置:如易溶的氣體可收集到倒立的漏斗中。例4.(2022·澧縣模擬)下圖所示的四種尾氣吸收裝置中,適合吸收極易溶于水的氣體,但又不易產(chǎn)生倒吸(液體從燒杯進入氣體發(fā)生裝置中)現(xiàn)象的是( )A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④1.(2023·太和模擬)化學興趣小組的同學模擬工業(yè)煉鐵原理,設(shè)計如圖所示的實驗。下列有關(guān)說法錯誤的是( )A.實驗開始先點燃酒精噴燈,再通入B.實驗結(jié)束后,觀察到有黑色固體被磁鐵吸引C.關(guān)閉彈簧夾一段時間后注射器內(nèi)的溶液變渾濁D.裝置中氣球的作用是收集尾氣,防止污染空氣2.(2022·定遠模擬)小王利用如圖所示裝置進行“硫燃燒“實驗,探究硫分別在空氣和氧氣中燃燒的現(xiàn)象,下列說法錯誤的是( )A.燒杯中NaOH溶液的作用是吸收尾氣中的SO2,防止污染空氣B.硫粉在空氣中燃燒時產(chǎn)生微弱的淡藍色火焰C.該實驗裝置的優(yōu)點之一是在同一裝置中可以觀察兩個不同的實驗現(xiàn)象D.實驗開始時應先點燃酒精燈①,然后用鼓氣囊鼓入空氣,再點燃酒精燈②3.(2023九上·洛寧月考)如圖為CO還原CuO的裝置圖。則A處的現(xiàn)象是 ;B處試管內(nèi)的現(xiàn)象是 ,B處的化學方程式為 ;尾氣需要處理的原因是:CO具有 。(填化學性質(zhì))4.(2021九上·確山期末)如圖為CO還原的微型實驗裝置圖。則A處V形管內(nèi)的固體粉末顏色如何變化? ;B處V形管內(nèi)的溶液變渾濁,化學方程式 。將尾氣點燃,化學方程式為 。五、多功能瓶常見用途 圖示 氣體進出口方向 舉例收集氣體 向上排空氣法 收集密度比空氣大的氣體,氣體應從a端通入 收集CO2、O2等向下排空氣法 收集密度比空氣小的氣體,氣體應從b端通入 收集H2、CH4等收集氣體 排水法 收集難溶于水或不易溶于水,且不與水反應的氣體,氣體應從a端通入 收集H2、O2等檢驗氣體 氣體應從___端通入 檢驗CO2等氣體的除雜 氣體應從___端通入 除去CO2中的HCl;CO中的CO2等氣體的干燥 氣體應從___端通入 除去O2、CO2、H2中的水蒸氣測量氣體體積 短進長出(測量CO2等能溶于水或與水反應的氣體時需在水面上加一層植物油,隔絕氣體和水)觀察氣體流速 長進短出 醫(yī)院中將氧氣通過該裝置,通過水中冒出氣泡的快慢,確定氧氣輸出的流速除雜與收集組合裝置 除雜并收集氣體,如在瓶中裝滿氫氧化鈉溶液,除去CO中混有的CO2,同時將CO收集起來例5.(2022九上·本溪月考)“多功能瓶”能完成很多小實驗,下列對導管的選擇錯誤的是( )A.若瓶中裝滿空氣,收集氧氣時,氧氣從a口進入B.若瓶中裝滿氧氣,用水將其排出,水從b口進入C.若瓶中裝滿水,收集氧氣,氧氣從b口進入D.若瓶中裝半瓶水,觀察氧氣輸出速率,氧氣從a口進入1.(2023九上·廣州月考)用推拉注射器活塞的方法可以檢查下圖裝置的氣密性。當緩緩推進活塞時,如果裝置氣密性良好,能觀察到的現(xiàn)象是( )A.萬用瓶內(nèi)液面明顯上升B.有液體進入注射器內(nèi)C.左側(cè)玻璃管內(nèi)液面上升,停止后液面保持不下降D.左側(cè)水中玻璃導管口產(chǎn)生氣泡2.(2024九上·文山期末)以下實驗裝置是實驗室制取氣體的常用裝置,請結(jié)合實驗裝置回答(1)寫出儀器a的名稱: ;(2)實驗室常用一種暗紫色物質(zhì)制取氧氣,反應裝置應選擇 (填字母),反應的化學方程式是 ;若用F裝置收集氧氣,反應裝置的導氣管應連接F裝置的 端(填字母);(3)實驗室制取二氧化碳氣體時,反應裝置選C的優(yōu)點是 ,收集裝置選 ,原因是 ,寫出實驗室制取二氧化碳的化學方程式 ,檢驗所制氣體是二氧化碳的方法是 .3.(2024九上·昆明期末)根據(jù)如圖實驗裝置,回答問題:提示:濃硫酸可以干燥二氧化碳(1)C裝置中標有①的儀器名稱為 。(2)請寫出實驗室制取二氧化碳的化學方程式 。根據(jù)該反應原理,從控制反應速率的角度考慮,請從圖中選擇制取裝置收集一瓶干燥的二氧化碳,所選發(fā)生裝置為 (填標號)用G裝置干燥氣體時二氧化碳氣體應該從 (填“g”或“h”)端口通入。(3)用B裝置制取氧氣,化學方程式為 ,收集較純凈的氧氣可以選擇 (填裝置編號)。21世紀教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)21世紀教育網(wǎng)(www.21cnjy.com) 展開更多...... 收起↑ 資源列表 專題2 氣體的制取與凈化-【學會解題】備戰(zhàn)2024年中考化學必備解題模板系列(學生版).docx 專題2 氣體的制取與凈化-【學會解題】備戰(zhàn)2024年中考化學必備解題模板系列(解析版).docx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫